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feat(#24): 西门子 S7-1200 驱动参数化适配

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- 连接参数 ip/port/rack/slot/timeout 全部来自模板配置（去硬编码）
- 点位→DB 地址映射经点位字典 opcNode 列携带（DB{db}.{byte}[.{bit}]）
- 按 dataType 解码：float(REAL/4B) int(WORD/2B) bool(位)，S7 大端
- read_area 用 snap7 常量 0x84(DB区)，单点失败容错记 None 计入丢失率
- 严格只读，无任何写/控制指令（PRD 9 章安全约束）
- 新增 test_s7_driver.py 18 个用例（mock snap7），全量通过
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bot_dev1
2026-08-04 20:45:05 +08:00
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core/edge-gateway/drivers/s7_driver.py
+54 -11
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@@ -1,14 +1,24 @@
# -*- coding: utf-8 -*-
"""西门子 S7-1200 驱动 —— 参数化适配（issue #24 落点）。
连接参数（ip / rack / slot / db / offset 映射）全部来自模板配置，
点位到 DB 地址的映射通过点位字典 CSV 的 opcNode 列携带
（S7 场景下约定格式 `DB{db}.{byte}.{bit}`，如 DB100.0.0）。
连接参数（ip / port / rack / slot）全部来自模板配置；点位到 DB 地址的
映射通过点位字典 CSV 的 opcNode 列携带，约定格式：
DB{db}.{byte} → 按点位 dataType 读取整字（WORD/DWORD/REAL）
DB{db}.{byte}.{bit} → 读取位（BOOL）
数据类型解析（对齐点位字典 schema.dataType ∈ float/int/bool）：
bool → 1 字节，取指定位
int → 2 字节，有符号 WORD（big-endian，S7 默认大端）
float → 4 字节，IEEE754 单精度 REAL（big-endian）
安全约束（PRD 9 章）：仅暴露只读 `read_points()`，无任何写/控制指令。
依赖 `python-snap7`，未安装时给出明确提示。
"""
from __future__ import annotations
import re
import struct
from typing import Dict, List, Optional
from point_dict.loader import Point
@@ -16,17 +26,38 @@ from .base import Driver, SampleValue
_S7_NODE_RE = re.compile(r"^DB(\d+)\.(\d+)(?:\.(\d+))?$")
# S7 area 标识（snap7 常量）：0x84 = DB 区
_S7_AREA_DB = 0x84
# dataType → (字节数, python struct 格式字符)
# S7 PLC 默认大端（big-endian），故用 ">" 前缀。
_TYPE_SPEC = {
"bool": (1, None), # 位读取，单独处理
"int": (2, ">h"), # 有符号 16 位整数（WORD/INT）
"float": (4, ">f"), # IEEE754 32 位单精度（REAL）
}
class S7Driver(Driver):
"""西门子 S7-1200 只读采集驱动（参数化适配）。"""
"""西门子 S7-1200 只读采集驱动（参数化适配）。
配置项（drivers.s7.*）：
ip str 必填 PLC IP 地址
port int 可选 ISO TCP 端口，默认 102
rack int 可选 机架号，默认 0
slot int 可选 插槽号，S7-1200 默认 1
timeout int 可选 连接/读取超时(秒)，默认 10
"""
protocol = "s7"
def __init__(self, config: Optional[dict] = None):
super().__init__(config)
self.ip: str = self.config.get("ip", "")
self.port: int = int(self.config.get("port", 102))
self.rack: int = int(self.config.get("rack", 0))
self.slot: int = int(self.config.get("slot", 1))
self.timeout: int = int(self.config.get("timeout", 10))
self._client = None
def connect(self) -> None:
@@ -39,7 +70,12 @@ class S7Driver(Driver):
if not self.ip:
raise ConnectionError("S7 驱动缺少配置: drivers.s7.ip")
self._client = snap7.client.Client()
self._client.connect(self.ip, self.rack, self.slot)
# python-snap7 支持 (host, rack, slot) 或 (host, rack, slot, tcp_port)
try:
self._client.connect(self.ip, self.rack, self.slot, self.port)
except TypeError:
# 旧版本签名不支持 port 参数，回退三参数
self._client.connect(self.ip, self.rack, self.slot)
def read_points(self, points: List[Point]) -> Dict[str, SampleValue]:
if self._client is None:
@@ -49,16 +85,23 @@ class S7Driver(Driver):
match = _S7_NODE_RE.match(p.opc_node or "")
if not match:
continue # 非 S7 点位由其它驱动采集
db, byte_, bit = int(match.group(1)), int(match.group(2)), match.group(3)
db = int(match.group(1))
byte_offset = int(match.group(2))
bit = match.group(3)
try:
if bit is not None:
result[p.point_id] = self._client.read_area(
0x84, db, byte_ * 8 + int(bit), 1
)[0]
# BOOL：读 1 字节，取指定位
raw = self._client.read_area(_S7_AREA_DB, db, byte_offset, 1)
result[p.point_id] = bool(raw[0] & (1 << int(bit)))
else:
result[p.point_id] = self._client.read_area(0x84, db, byte_, 4)[0]
dtype = (p.data_type or "float").lower()
spec = _TYPE_SPEC.get(dtype, _TYPE_SPEC["float"])
size, fmt = spec
raw = self._client.read_area(_S7_AREA_DB, db, byte_offset, size)
result[p.point_id] = struct.unpack(fmt, bytes(raw[:size]))[0]
except Exception:
result[p.point_id] = None # 单点失败不中断整批
# 单点失败不中断整批；由引擎按“未读到”计入丢失率
result[p.point_id] = None
return result
def close(self) -> None: